Das letzte Mal, als ich mich etwas eingehender mit elektrischen Maschinen befasst habe war in meiner Facharbeit, das ist jetzt bald 30 Jahre her. Aber soweit ich mich erinnere, wird das elektromagnetisch erzeugte Moment etwa so hergeleitet:Als nächstes werde ich versuchen, das Moment mal qualitativ aufzuintegrieren: Z.B. am Rotor rechnerisch einmal herumgehen und für jeden Punkt die Anziehungskräfte der näheren Umgebung zusammenrechnen
In jeder Nut befinden sich mehrere stromdurchflossene Leiter. Wenn Du auf jeden Zahn eine Spule gewickelt hast, ist in jeder Nut eine halbe Spule der jeweilig benachbarten Zähne (es gibt aber auch andere Wickelschemen). Die Spulenströme in Betrag und Richtung sind bekannt, somit kann man die Wicklung in der Nut auf einen Nutstrom reduzieren (das ist der Strom, den ein Einzelleiter in der Nut hätte, der errechnete Nutstrom ist dann relativ groß, es ist die vorzeichenrichtige Summe der Einzelströme der einzelnen Windungen).
Auf den in der Nut liegenden hypothetischen Einzelleiter mit dem entsprechenden Nutstrom wirkt in dem vom Läufer generierten Magnetfeld eine Kraft (Lorentzkraft), die Summe dieser Einzelkräfte sind das Motormoment. Für die Rechnung des Moments darf der rechnerische Einzelleiter auf Höhe des Statordurchmessers angenommen werden, das ist nämlich die wahre Bedeutung der Zähne: sie leiten das Läufermagnetfeld so weit in den Ständer hinein, dass die Wicklung, die ja einigen Platz beansprucht, nahezu völlig vom Läufermagnetfeld umschlossen wird, magnetisch ist das äquivalent zu einem beliebig dünnen Leiter auf der Ständeroberfläche.
Bei Anwendung dieser Methode erkennt man schnell die simple Regel: Wenn ein Südpol über der Nut liegt, soll der Strom in eine Richtung fließen, beim Nordpol in die andere Richtung.
Wicklungsanteile quer zur Motorachse geben kein Moment (sind nur lästig wegen Ohmschen Widerstand).
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